Kỹ thuật đo lường (5) - Chuyển đổi điện tử và ion

Chuyển đổi điện tử và ion• Nguyên lý chung: dựa vào sự thay đổi dòng ion và dòng điện tử dưới tác dụng của đại lượng đo • Chuyển đổi điện tử: chuyển đổi phát xạ điện tử, chuyển đổi phát

Kỹ thuật đo lường (5)

GV: Hoàng Sĩ Hồng

Chuyển đổi điện tử và ion

• Nguyên lý chung: dựa vào sự thay đổi dòng ion và dòng điện tử dưới tác dụng của đại lượng đo

• Chuyển đổi điện tử: chuyển đổi phát xạ điện tử, chuyển đổi phát xạ nhiệt điện tử và chuyển đổi phát

xạ quang điện tử.

• Chuyển đổi phát xạ điện tử là đèn hai cực: dưới tác dụng của điện trường mạnh, các điện tử bị bắn ra khỏi katot, trên đường đi chúng ion hoá các phần tử khí tạo thành ion dương và âm Và dòng điện đó phụ thuộc vào mật độ không khí trong đèn ứng dụng chế tạo các thiết bị đo áp suất thấp gọi là chân không kế (2.10 -6 - 8 10 -4 mm Hg)

Chuyển đổi điện tử và ion

• Chuyển đổi có phát xạ nhiệt điện tử: được chế tạo dưới dạng đèn 2 cực và 3 cực, do catot bị đốt nóng, các điện tử bắn ra khỏi nó và dưới tác dụng của điện trường, các điện tử chuyển động

từ anot sang catot Trên đường đi cũng ion hoá chất khí tạo thành ion dương và âm, dùng để đo

độ chân không đến 10 -6 mmHg.

• Nếu giữ cho đèn có độ chân không ổn định, dòng điện chạy trong mạch phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai điện cực ứng dụng dùng

để đo di chuyển, đo áp suất…

Chuyển đổi điện tử và ion

Tính chất của ánh sáng

• Ánh sáng là một sóng điện từ, vùng ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng từ 0.4 đến 0.75μm.

Tính chất của ánh sáng

• Do ánh sáng có tính chất sóng nên khi dòng ánh sáng xuyên qua một chất nào đó có thể bị hấp thụ hoặc tán xạ Cường độ của chùm tia song song đi qua một chất với khoảng cách x

sẽ bị giảm đi do bị hấp thụ theo quy luật :

Hiệu ứng quang dẫn

• Cấu tạo và nguyờn lý hoạt động:

• Xét hai tấm bán dẫn, một thuộc loại N vμ một thuộc loại P, ghép tiếp xúc nhau Tạimặt tiếp xúc hình thμnh một vùng nghèo hạt dẫn vì tại vùng nμy tồn tại một điệntrường vμ hình thμnh hμng rμo thế Vb

• Khi không có điện thế ở ngoai đặt lên chuyển tiếp (V=0), dòng điện chạy qua chuyểntiếp i = 0, thực tế dòng I chính la dòng tổng cộng của hai dòng điện bằng nhau vangược chiều:

• - Dòng khuếch tán các hạt cơ bản sinh ra khi ion hoá các tạp chất (lỗ trong trong bándẫn loại P, điện tử trong bán dẫn loại N) do năng lượng nhiệt của các hạt dẫn cơ bản

đủ lớn để vượt qua hang rao thế

• - Dòng hạt dẫn không cơ bản sinh ra do kích thích nhiệt (điện tử trong bán dẫn P, lỗtrống trong bán dẫn N) chuyển động dưới tác dụng của điện trường E trong vùngnghèo

V là điện áp đặt lên diode và I0 là dòng điện tối

photodiode

Chế độ hoạt động quang dẫn

Chế độ quang thế

Chế độ ngắn mạch

Độ nhạy

Mạch đo của chế độ quang dẫn

Mạch đo của chế độ quang thế

• Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Phototranzito

Độ nhạy

Mạch đo

Đo dòng điện xoay chiều

• Phương pháp chỉnh lưu bằng diod

Phương pháp biến đổi nhiệt điện

Đo dòng điện lớn (1 chiều)

Ghép song song các sun

Đo dòng 1 chiều lớn

Đo từ trường sinh ra quanh dây dẫn

Hiệu ứng Hall

Vôn mét chỉ thị số (chuyển đổi theo

thời gian)

Nguyên lý (